[发明专利]一种三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备

说明书

一种三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备。其中方法包括：将当前层待扫描截面实际轮廓的边界向内缩进第一预设距离形成虚拟轮廓，虚拟轮廓与实际轮廓形状相同；将实际轮廓与虚拟轮廓之间的区域形成第一扫描区域，虚拟轮廓内区域形成第二扫描区域；分别对第一、第二扫描区域进行扫描，第一扫描区域的扫描方式为：获取实际轮廓的边界上的所有点分别对应的法线，或点所在的直线对应的垂直线，并以实际轮廓的边界上的每一点分别对应的法线，或点所在的直线对应的垂直线为扫描线对第一扫描区域进行扫描。本发明的第一扫描区域采用上述扫描方式保证了本发明截面轮廓切线方向与填充方向夹角呈较大角度，从而提高了工件侧面的成型质量。

技术领域

本发明涉及三维打印技术领域，特别是涉及一种三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备。

背景技术

三维打印技术是一项具有数字化制造、高度柔性和适应性、直接CAD模型驱动、快速、材料类型丰富多样等鲜明特点的先进制造技术，由于其不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，因此应用范围非常广。选区激光熔融技术（Selective LaserMelting，简称SLM）是近年来发展迅速的增材制造技术之一，其以粉末材料为原料，采用激光对三维实体的截面进行逐层扫描完成原型制造，不受零件形状复杂程度的限制，不需要任何的工装模具，应用范围广。选择性激光熔融工艺的基本过程是：送粉装置将一定量粉末送至工作台面，铺粉装置将一层粉末材料平铺在成型缸底板或已成型零件的上表面，激光振镜系统控制激光以一个近似不变的光斑大小和光束能量按照该层的截面轮廓对实心部分粉末层进行扫描，使粉末熔化并与下面已成型的部分实现粘接；当一层截面烧结完后，工作台下降一个层的厚度，铺粉装置又在上面铺上一层均匀密实的粉末，进行新一层截面的扫描烧结，经若干层扫描叠加，直至完成整个原型制造。

在现有的三维打印扫描方法中，由于一般只以单一方向扫描当前层截面，从而必然有一部分的轮廓边界和内部扫描线呈小角度，然而与内部扫描线呈小角度的轮廓边界的扫描质量相对于其它和内部扫描呈较大角度的轮廓边界的扫描质量会差很多；并且单层较单一的扫描方向也会导致一定内应力的累积，因此，现有技术的扫描方法大大影响了工件的烧结质量。

发明内容

为了解决现有技术存在的上述技术问题，本发明提供了一种减小内应力，提高工件的烧结质量，且降低扫描控制难度的三维打印扫描方法、可读存储介质及三维打印扫描控制设备。

一种三维打印扫描方法，其特征在于，包括：

将当前层待扫描截面的实际轮廓的边界向内缩进第一预设距离形成虚拟轮廓，所述虚拟轮廓与实际轮廓形状相同；

将所述实际轮廓与虚拟轮廓之间的区域形成第一扫描区域，所述虚拟轮廓内的区域形成第二扫描区域；

分别对第一扫描区域和第二扫描区域进行扫描，其中第一扫描区域的扫描方式如下：

获取实际轮廓的边界上的所有点分别对应的法线，或者点所在的直线对应的垂直线，并以实际轮廓的边界上的每一点分别对应的法线，或者点所在的直线对应的垂直线为扫描线对第一扫描区域进行扫描。

作为本发明的进一步优选方案，当当前层待扫描截面的实际轮廓包含的顶点数量为零时，以实际轮廓的边界上的每一点分别对应的法线为扫描线对第一扫描区域进行扫描。

作为本发明的进一步优选方案，所述方法还包括：

当当前层待扫描截面的实际轮廓包含的顶点数量大于或等于1时，获取实际轮廓包含的所有顶点以及虚拟轮廓包含的所有顶点，且实际轮廓的顶点与虚拟轮廓的顶点一一对应；

将实际轮廓的每一顶点，以及该顶点对应的虚拟轮廓的顶点用直线相连，该直线则为第一扫描区域的分区边界线；